“我查找了一些资料,目前国内桩工机械主要有,冲击式的打桩机,振动式的打桩机,静液压式的,这些产品大多数是重型设备,许多是和挖掘机,起重机连接使用,自重很大,轻型的很少!在国外介绍的资料上发现一种将振动和冲击原理相结合的打桩机械,效率很高,而自重却有了大幅度的下降,有朋友在这方面有研究吗?”* v9 j* F$ X' G (择录)“电磁打桩机, f+ f8 \" K. g, ~# \) Z 由于我家周围不断有建筑物建造,打桩机也一直映射入我的视野,但我发现它们都是用柴油机加热蒸汽,以蒸汽作为动能来使桩落下提起。在加热过程中,蒸汽无可避免地产生大量热能,而这些热能不能完全利用,很多都白白地散失了。在柴油机工作过程中,也或产生废气污染环境。 4 E; |0 ?- R' n, P. S' K5 d 能否使用既节约能源,又不会有污染的动力呢?于是我想到了电磁能。 " @8 b* e% N6 f4 x 为了使打桩机能在吸引—排斥中转换,此模型需要用到单刀双掷开关,如图: 7 O: |7 T! A0 q$ D% [ 其中(1)为通电线圈(2)为磁铁S极朝上,磁铁的下端固定有桩柱$ v0 T# o7 C1 J+ o# S3 U% w* _ 当单刀双掷开关K调至AB时,线圈通电,根据电流方向,通电线圈产生下方N极上方S极的磁极,由于与磁铁异性相吸,所以磁铁就连同桩柱一起被吸引上去,如图1i4 G1 B4 T8 i/ j# b1 a 当磁铁与通电线圈不断缩小,至一定距离时,将单刀双掷开关调至AC,由于电池正负极方向与图1中不同,所以通电线圈产生同图1相反的电流,磁极也改变为S在下,N在上,同下方的磁铁同性相斥,产生斥力,使磁铁连同桩柱迅速被推离通电线圈,如图2这样能使向下的力不单为桩柱重力还加上了线圈对其的斥力,比用蒸汽是单靠桩柱的重力要增加效率。 - u# U% M2 K* L2 N! z4 F' P桩柱冲击地面后将单刀双掷开关拨至AB,又重复将桩柱提起,这样循环,就能让桩柱不断提起落下。* {: |9 t& V5 c5 [ 在现实中,可将打桩机作成如图: * i" R/ o1 }) z; Y (1)通电线圈,其原理前文已经介绍 7 a+ C4 Z( i$ p# B9 y (2)磁铁 9 R7 _9 A, T, g& r# {3 X5 J6 a (3)通电线圈用牢固的钢丝绳用过滑轮与钢丝绳收放机相连,收放机以缓慢的速度匀速放出钢丝绳,使线圈缓慢放下,其速度可根据桩柱穿破地面向下行程的平均速度来设定,这样就能使通电线圈与磁铁始终保持在一个恰当的范围,以防止桩柱越离越远,吸引力逐渐变弱以至消失。2 o' ?! h9 t2 Y( P4 e 以这种构想来制作打桩机,其好处有以下几点:! {8 @2 _. `0 J+ y! k 1打桩机向下冲击,它的力为桩柱加上磁铁斥力,比单靠桩柱重力的蒸汽打桩机有更强的力量。以此提高效率。* `# }) M; [% T) @, ]* u* b! d( a5 _ 2在桩柱不断冲击的过程中,有一部分动力是磁铁提供的,把它自身的,免费的磁力加入动力,可节约一部分能源,以外其以电能产生的动能几乎全用在桩柱的做功上,不会使电能转化为除磁能外其他形式的能白白浪费,能节约大量能源。 7 x% c2 @+ n/ ] q9 I. F, A# m 3与柴油机发动的蒸汽打桩机相比,它没有柴油机发出的噪音,也没有蒸汽排出排气孔时的噪音,电磁打桩机相比柴油蒸汽打桩机要安静许多,同时由于使用电能这一洁净能源,不会产生废气废水废渣,它比柴油蒸汽打桩机环保许多,此模型由于太小,无法做到吸引磁铁向上一段距离后立即向下,也无法很快地切换单刀双掷开关,但在现实中,由于通电线圈与桩机之间距离很大,所以吸引桩机需要1,2秒时间,所以可以做到距离还剩一小段时立即向下排斥,运用简单的电路控制,就可以自动控制单刀双掷开关在AB间不断切换,达到最好的频率,获得最大的效率。 / @! }- p( [! p4 ^ k 此模型本来按照吸引,排斥两步骤做的,但由于单刀双掷开关离开AB转向AC过程中就已经落下,排斥的现象不能体现,所以就把模型作成只有吸引力的模式。” , d8 Q. Q; |; p; w" C) E; N |